第五单元 跨学科实践活动4 空间站中“再生生保系统”方案设计-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册化学课时通(鲁教版2024 五四学制)

跨学科实践活动 “再生生保系统” ←通教材ww 1.“再生生保系统”全称再生生命保障系统。它 主要是以物理、化学方法为基础，通过在空间 站中开展 衣 等，实现环境控制和生命保障功能。 2.“再生生保系统”极大地提高了空间站物资 率，成为保障航天员长期驻留 空间站的关键。 通基础 1111111141111111111111441111111 1.中国空间站天和核心舱的“再生生保系统”包 括电解水制氧、水处理、尿处理等子系统。其 中水的变化过程中属于化学变化的是() A.水的电解 B.水的过滤 C.水蒸气冷凝 D.水的储存 2.中国空间站天和核心舱的“再生生保系统”通过 冷凝干燥组件收集航天员呼出的水汽，净化为 可供饮用的再生水，尿液也能收集处理为可供 饮用的纯净水，大大提升了水的利用效率。下 列变化过程中水分子本身发生改变的是() A.呼出水汽 B.水的电解 C.水蒸气冷凝 D.饮用纯净水 3.空间站的“再生生保系统”的主要流程如下。 下列说法不正确的是( H,0 氧气生成系统 H -HO 萨巴蒂尔 循环利用 102 1C0 反应系统 航天员呼吸 CH 排出舱外 资料：常温常压下，甲烷(CH4)是无色无味的 气体。 A.氧气生成系统中，生成氢气和氧气的质量比 为1：8 B.萨巴蒂尔反应系统中，可以通过冷却将产生 的水蒸气与甲烷分离 88 4空间站中 A智能讲 方案设计（答案P15) C.该系统有助于调节空间站内氧气和二氧化 碳的含量 D.理论上，该系统能实现水的100%循环，无 需补充水资源 通能力 IIlIII/IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIM 4.中国空间站天和核心舱依靠“再生生保系统”， 实现了消耗性资源的循环利用。如图所示是 “再生生保系统”中某种物质转化的微观示意 图，下列有关说法正确的是( ) 。氢原子 00 O30催化剂c8 酚碳原子 丙 O氧原子 A.该反应是复分解反应 B.反应前后分子数目不变 C.生成的丁物质可以做燃料 D.反应结束后催化剂质量变小 5.我国空间站“再生生保系统”为航天员的正常 生活提供了保障。请回答下列问题。 © 催化剂 0氧气 O二氧化碳 H2U H.O 甲 乙 (1)电解水可产生航天员呼吸所需的 (2)“分子筛”去除航天仓内的CO2的原理如图 甲所示。“分子筛”的功能与化学实验中物质 分离的 操作相似。 (3)空间站利用氢气发电的原理如图乙所示。 写出反应的化学方程式： 6.2025年4月25日，神舟二十号航天员乘组顺 利进驻中国空间站。航天员在轨生活需依靠 空间站的电解制氧、二氧化碳去除、尿处理等 再生生保功能。如图所示为核心舱环控生保 优+学案·课时通△ 半封闭系统工作原理示意图。请结合所学知 识，据图分析并回答下列相关问题。 CO. 0 水蒸气 门尿液 一氧化碳 冷凝水 尿处理系统 收集系统 收集系统 H,0蒸汽压缩蒸馏 CO, 饮水储存器 H,0 H2O 二氧化碳去除系统 水净化系统 萨巴蒂尔反应器H,0 RO反渗诱 催化氧化反应器 H,O H. 氧再生组件 02 水电解系统 (1)冷凝水收集系统和尿处理系统使呼出的气 体和尿液中的水得到重新利用。从微观上看， 水蒸气和液态水的区别是 不同。（填 字母) A.分子排列方式 B.分子间隔 C.分子大小 D.分子运动速率 (2)水电解系统制氧时，发生反应的化学方程 式为 (3)二氧化碳收集系统分子筛表面布满孔穴， 结构类似于活性炭，具有 作用。 (4)二氧化碳去除系统在温度570~580K(温 度单位)和钌作催化剂的作用下便可生成水和 M(M是最简单的有机物)，该反应的化学方程 式为 (5)热豆浆让300公里的穹宇之上有了烟火的 味道，热豆浆可以为航天员提供的主要营养物 质是水和 7.(崇左宁明县三模)我国空间站的“再生生保系 统”包括水处理、电解制氧、二氧化碳去除、尿 处理等子系统。 (1)在水处理子系统中，有一层特殊的薄膜可 以除去废水中的大分子杂质，与实验室常用的 操作原理相同。 (2)在电解制氧子系统中，获得氧气的方式为 水通电分解，该反应的化学方程式为 △九年级·全一册·化学.鲁教版1 (3)去除二氧化碳时，反应的微观示意图如下 图所示。 00 00 一定条件 8 00 00 8 0氢原子○氧原子 ●碳原子 ①参加反应的两种物质的质量比为 (填最简比)。 ②空白方框中的微观粒子示意图是 (填字母)。 C D 通素养 11I11//111111111/11/1II/11/L 8.科学思维北京时间2024年10月30日4时 27分，神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中 心发射成功。在太空中，如何补充航天员所需 的氧气和处理呼出的二氧化碳呢？ 方式一：在空间站中，利用太阳能电池板提供 的电能，通过电解水制备氧气；再利用分子吸 附技术，吸收航天员呼出的二氧化碳，同时利 用舱内外压强差实现二氧化碳的脱附，将其排 入太空中。 方式二：通过专用风机将座舱空气引入净化 罐，利用过氧化钠吸收二氧化碳，生成碳酸钠 和氧气，将空气净化后再重新流回舱内供航天 员使用。 请回答下列问题。 (1)一个航天员一天需要消耗约800g氧气，至 少需要电解 g水来提供。 (2)上文两种不同的方式各有优点，请你说出 它们各自的一条优点： 89【通素养】 17.(1)菜中的亚硝酸盐含量随时间的增加而增加， 在温度高和不密封的条件下，菜中的亚硝酸盐含 量增加更快 (2)低温和密封保存 (3)不会高温条件下空气中的微生物（如硝酸 盐还原菌)会被杀死，故把生菜炒熟过程中亚硝 酸盐含量不会持续增加 跨学科实践活动4空间站中“再生生 保系统”方案设计 【通教材】 1.空气净化氧气再生冷凝水尿液净化回收 2.循环利用 【通基础】 1.A2.B3.D 【通能力】 4.C 5.(1)氧气(2)过滤(3)2H,十0，催化剂2H,0 6.(1)ABD (2)2H,0通电2H,个+0，↑ (3)吸附 570580 (4)4H2十CO2 -2H2 O+CH 钉 (5)蛋白质 7.(1)过滤 (2》2H,0通电2H,个+0，个 (3)①11：2或(2：11)②C 【通素养】 8.(1)900(2)方式一：利用清洁能源太阳能制备氧 气，同时利用分子吸附技术，处理二氧化碳；方式 二：在一个反应中同时吸收呼出的二氧化碳气体 和生成氧气（合理即可） 单元总结 【通中考】 1.A2.C3.B4.B5.A6.B7.B8.C 9.D10.D11.(1)B(2)D(3)D 12.(1)①HC+NaHCO3-NaCl+H2O+CO2↑ ②有机物(2)NaCI+H,0电解NaC1O十H,◆ (3)作干燥剂 第六单元化学与社会发展 第一节 化学与材料研制 【通教材】 一、1.硅酸盐SiO2纯碱CaCOa 2.(1)钢化玻璃防弹玻璃(2)光导纤维 3.陶瓷水泥 二、1.塑料合成纤维合成橡胶有机高分子 材料 2.(1)质轻易加工成型不导电不传热抗 腐蚀性强 (2)①乙烯分子②摩擦系数 (3)塑料 三、1.不同性质玻璃钢 2.强度高密度低加工成型方便弹性优良 耐化学腐蚀耐高（低）温 【通基础】 1.B2.D3.B4.C5.C6.B7.C8.C 【通能力】 9.A10.D11.D12.C13.A14.B15.A 16.A17.D 【通素养】 18.(1)B (2)+4 (3)相同时间内，甲基橙剩余率b比c高 (4)水分子的排列方式改变 (5)化学指导与促进材料的发展（合理即可） 第二节化学与能源开发 【通教材】 一、1.(1)煤石油天然气 (2)太阳能核能 2.(1)不污染环境 (2)化学能电能 二、1.体积小电容量大 2.化学能电能 【通基础】 1.B2.A3.B4.A5.D6.C 5